Question

【題目】無人機(jī)航拍影像具有高清晰、高現(xiàn)實(shí)性的優(yōu)點(diǎn)。下表是某小型無人機(jī)的部分參數(shù)：

參數(shù)名稱	最大飛行半徑/km	最大巡航速度km/h	電池電壓/V	電池容量/mAh	電動機(jī)額定功率/W	拍攝速度/幀/秒
數(shù)據(jù)	5	50	24	2500	20	11000

（電池容量＝放電電流×放電時(shí)間，例如，1mAh是指以1mA的電流能連續(xù)工作lh。幀/秒是指每秒拍攝的畫面數(shù)）。

（1）人們是利用遙控器通過_____傳輸信息操控?zé)o人機(jī)的，其有效操控距離至少為_____km。

（2）小轎車在高速公路上限速120km/h。如圖甲所示，交警部門利用無人機(jī)進(jìn)行高速公路通行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測。一輛小轎車在通行0.5m的過程中，高速攝像機(jī)拍攝幀數(shù)為110幀，據(jù)此判斷小轎車是否超速？_____（是/否）。

（3）如圖乙，是無人機(jī)豎直向上運(yùn)動的v﹣t圖象，由圖象可知，在0～5s內(nèi)，無人機(jī)受到的升力_____（＞/＝/＜）重力。

（4）電動機(jī)是控制無人機(jī)飛行狀態(tài)的關(guān)鍵動力設(shè)備，當(dāng)它正常工作時(shí)，12s內(nèi)消耗的電能是_____J．已知電動機(jī)消耗的功率是電源總功率的50%，則無人機(jī)在空中以額定功率飛行的時(shí)間不能超過_____h。

（5）為增大小型無人機(jī)的巡航時(shí)間，請從研制方面，提出一條合理化建議：_____。

Answer 1

【答案】電磁波 5 是 ＞ 240 1.5 減輕無人機(jī)的質(zhì)量

【解析】

（1）人們是利用遙控器通過電磁波傳輸信息來操控?zé)o人機(jī)的；由圖表中數(shù)據(jù)可知，最大飛行半徑為5km，故有效操控距離至少為5km；

（2）高速攝像機(jī)拍攝1幀畫面需要的時(shí)間

高速攝像機(jī)拍攝幀數(shù)為110幀所需的時(shí)間：t＝110×＝0.01s，

小轎車的速度：小轎車已經(jīng)超速。

（3）分析圖乙可知，由圖象可知，在0～5s內(nèi)，無人機(jī)做加速運(yùn)動，則無人機(jī)處于非平衡狀態(tài)，升力大于重力；

（4）無人機(jī)飛行狀態(tài)正常工作時(shí)，12s內(nèi)消耗的電能：W＝Pt＝20W×12s＝240J；

無人機(jī)電源的總能量：W總＝UIt＝24V×2.5A×1×3600s＝216000J；

電動機(jī)消耗的能量是電源總能量的50%：W′＝50%W總＝50%×216000J＝108000J，

由可得，無人機(jī)在空中以額定功率飛行的時(shí)間：

（5）為增大小型無人機(jī)的巡航時(shí)間，可以減輕無人機(jī)的質(zhì)量，減小工作功率，增大電能儲備等。